論文の概要: Holographically Emergent Gauge Theory in Symmetric Quantum Circuits

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.21685v1
• Date: Wed, 26 Nov 2025 18:58:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-11-27 18:37:59.260248
• Title: Holographically Emergent Gauge Theory in Symmetric Quantum Circuits
• Title（参考訳）: 対称量子回路におけるホログラフィック創発ゲージ理論
• Authors: Akash Vijay, Jong Yeon Lee,
• Abstract要約: 我々は、ランダム量子回路における混合状態相のための新しいホログラフィーフレームワークを開発した。 ユニタリティ回路では、バルクゲージ状態は分解されるが、一般的な非ユニタリティ回路(チャネルなど)の下では分解される。 測定側からの電荷硬化遷移は,バルク内における陰極性遷移と相補的であることが確認された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We develop a novel holographic framework for mixed-state phases in random quantum circuits, both unitary and non-unitary, with a global symmetry $G$. Viewing the circuit as a tensor network, we decompose it into two parts: a symmetric layer, which defines an emergent gauge wavefunction in one higher dimension, and a random non-symmetric layer, which consists of random multiplicity tensors. For unitarity circuits, the bulk gauge state is deconfined, but under a generic non-unitary circuit (e.g. channels), the bulk gauge theory can undergo a decoherence-induced phase transition: for $G\,{=}\,\mathbb{Z}_N$ with local symmetric noise, the circuit can act as a quantum error-correcting code with a distinguished logical subspace inheriting the $\mathbb{Z}_N$-surface code's topological protection. We then identify that the charge sharpening transition from the measurement side is complementary to a decodability transition in the bulk: noise of the bulk can be interpreted as measurement from the environment. For $N\,{\leq}\,4$, weak measurements drive a single transition from a charge-fuzzy phase with sharpening time $t_{\#}\sim e^{L}$ to a charge-sharp phase with $t_{\#}\sim \mathcal{O}(1)$, corresponding to confinement that destroys logical information. For $N>4$, measurements generically generate an intermediate quasi-long-range ordered Coulomb phase with gapless photons and purification time $t_{\#}\sim \mathcal{O}(L)$.
• Abstract（参考訳）: ランダム量子回路における混合状態相(ユニタリおよび非ユニタリ)のための新しいホログラフィーフレームワークを大域対称性$G$で開発する。 回路をテンソルネットワークと見なすと、これを1つの高次元の創発ゲージ波動関数を定義する対称層と、ランダムな多重度テンソルからなるランダム非対称層とに分解する。 ユニタリティ回路では、バルクゲージ状態は分解されるが、一般の非ユニタリ回路(egチャネル)の下では、バルクゲージ理論はデコヒーレンスによって誘導される位相遷移を受けることができる:$G\,{=}\,\mathbb{Z}_N$に対して、回路は、$\mathbb{Z}_N$の位相保護を継承する卓越した論理部分空間を持つ量子誤り訂正符号として振る舞うことができる。 次に、測定側からの電荷硬化遷移は、バルクにおける陰極性遷移と相補的であり、バルクのノイズは環境からの測定と解釈できる。 弱い測定値である$N\,{\leq}\,4$は、チャージファジィフェーズをシャープ時間$t_{\#}\sim e^{L}$から、論理情報を破壊する制限に対応する$t_{\#}\sim \mathcal{O}(1)$のチャージシャープフェーズに1つの遷移を駆動する。 N>4$の場合、測定値は、ギャップのない光子と精製時間$t_{\#}\sim \mathcal{O}(L)$の中間準長距離順序クーロン位相を総称的に生成する。

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